15. Методы стандартизации. Унификация.

Унификация продукции - деятельность по рациональному со­кращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционально­го назначения называется унификацией продукции. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типиза­ции и оптимизации элементов готовой продукции. Основными направлениями унификации являются:

• разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, ма­шин, оборудования, приборов, узлов и деталей;

• разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

• разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств про­дукции межотраслевого применения;

• ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разреша­емых к применению изделий и материалов.

Результаты работ по унификации оформляются по-разному: это могут быть альбомы типовых (унифицированных) конструкций дета­лей, узлов, сборочных единиц; стандарты типов, параметров и разме­ров, конструкций, марок и др.

В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинаково­го или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изго­товляемых одной отраслью промышленности или одним предприяти­ем).

В зависимости от методических принципов осуществления унифи­кация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).

Степень унификации характеризуется уровнем унификации про­дукции — насыщенностью продукции унифицированными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными еди­ницами. Одним из показателей уровня унификации является коэффи­циент применяемости (унификации) К_П, который вычисляют по фор­муле:

, (1)

где n — общее число деталей в изделии, шт.; n₀ — число оригинальных деталей (разработаны впервые), шт.

При этом в общее число деталей (кроме оригинальных) входят стан­дартные, унифицированные и покупные детали, а также детали общемашиностроительного, межотраслевого и отраслевого применения.

Коэффициент применяемости можно рассчитывать применительно к унификации деталей общемашиностроительного (ОМП), межотрас­левого (МП) и отраслевого (ОП) применения.

Согласно плану повышения уровня унификации машинострои­тельной продукции предусмотрено снижение доли оригинальных из­делий и соответственно повышение доли изделий (деталей, узлов) ОМП, МП, ОП.

Коэффициенты применяемости могут быть рассчитаны: для одного изделия; для группы изделий, составляющих типоразмерный (парамет­рический) ряд; для конструктивно-унифицированного ряда.

Примером использования унификации в типоразмерном ряду изде­лий может быть ГОСТ 26678 на параметрический ряд холодильников. В установленном стандартном параметрическом ряду находятся 17 мо­делей холодильников и три модели морозильников. Коэффициент при­меняемости ряда составляет 85 %. В ГОСТе указываются перечень со­ставных частей, подлежащих унификации в пределах параметрического ряда (допустим, холодильные агрегаты двухкамерных холодильников с объемом камеры 270 и 300 см³ и объемом низкотемпературного отделе­ния 80 см³), и перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах одного типоразмера² (например, холодильный агрегат по при­соединительным размерам, конденсатор). [7]

Основные возможности метода унификации:

• повышает серийность,

• способствует специализации производства

• способствует улучшению каче­ства.

• позволяет заметно уменьшить объем конструкторских работ и сократить сроки проектирования;

• уменьшить время на подготовку производства и освоения выпуска новой продукции;

• повысить объем выпуска продукции за счет специализации.

Однако проведение унификации, сопровождающейся определенными затратами, требует экономического обоснования

Унифицированные изделия, их составные части и детали должны обладать полной взаимозаменяемостью по показателям качества (или совместимостью) и по присоединительным размерам. Таким образом, при унификации устанавливается минимальное, но достаточное число видов, типов и типоразмеров, обладающих высокими показателями ка­чества.

Различают унификацию:

• внутриразмерную, которая распространяется на все модификации определенного типа изделия, имеющего базовую модель;

• межразмерную, включающую унификацию изделий разных размеров одного параметрического ряда;

• межтиповую, которая относится к различным параметрическим рядам различных типов однородных изделий.

Каждый из видов может осуществляться на межотраслевом, отраслевом, заводском и международном уровнях и имеет важное значение на своем уровне для эффективного развития производства, в частности при разработке принципиально новых и типовых технологических процессов, создании и внедрении комплексов взаимосвязанных стан­дартов на предприятии, методов испытаний, атласов типовых кон­струкций деталей, узлов и т.д.

Основными целями унификации являются:

1) ускорение темпов научно-технического прогресса путем сокращения сроков разработки, подготовки производства, изготовления проведения технического обслуживания и ремонта изделий;

2) обеспечение высокого качества и взаимозаменяемости изделий и их составных элементов;

3) снижение затрат на проектирование и изготовление изделий;

4) уменьшение трудоемкости изготовления.

Задачами унификации являются:

- использование во вновь создаваемых группах изделий одинакового или близкого функционального назначения ранее спроектированных, освоенных в производстве составных элементов (агрегатов, узлов, деталей);

- разработка унифицированных составных элементов для применения во вновь создаваемых или модернизируемых изделиях;

- разработка конструктивно-унифицированных рядов изделий;

- ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов. [1]

16. Методы стандартизации. Агрегатирование.

Агрегатирование — это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. На­пример, применение в мебельном производстве щитов 15 размеров и стандартных ящиков трех размеров позволяет получить при различной комбинации этих элементов 52 вида мебели.

Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется услож­нением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потре­бовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на неза­висимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию. Это позволило специа­лизировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, рабо­ту которых можно проверить независимо от всей машины.

Расчленение изделий на конструктивно законченные агрегаты яви­лось первой предпосылкой развития метода агрегатирования. В даль­нейшем анализ конструкций машин показал, что многие агрегаты, узлы и детали, различные по устройству, выполняют в разнообразных маши­нах одинаковые функции. Обобщение частных конструктивных реше­ний путем разработки унифицированных агрегатов, узлов и деталей значительно расширило возможности данного метода. [7]

В настоящее время на повестке дня переход к производству техники на базе крупных агрегатов — модулей. Модульный принцип широко рас­пространен в радиоэлектронике и приборостроении; это основной метод создания гибких производственных систем и робототехнических комп­лексов.

Рассмотрим сущность агрегатирования на следующем примере. Любой механизм для подъема грузов, например, грузоподъемная лебедка, состоит из электродвигателя, тормоза, зубчатой передачи и барабана, на котором закреплен трос, сообщающий грузу заданное перемещение. Эти узлы монтируют на сварных рамах или литых плитах. Такая конструктивная общность позволила стандартизовать и унифицировать основные узлы грузоподъемных лебедок (муфты, тормоза, барабаны, подшипниковые узлы барабанов), оформить зубчатые передачи в виде зубчатых механизмов (редукторов) и организовать серийное или даже массовое производство этих изделий. Благодаря этому проектирование лебедок сводится к выполнению элементарных расчетов, подбору по найденным параметрам стандартизованных и унифицированных узлов и механизмов, разработке общего вида и конструированию рамы или плиты. Таким образом, при изготовлении лебедок основное время затрачивают на изготовление рамы (плиты) и монтаж готовых узлов механизмов. [9]